Industrieel analoog signaal.

Er is me gevraagd om een 0-10V aanloog signaal te bouwen voor een industriele toepassing.

Dit zal dan een PLC of ander industrieel ding in moeten en zal daar gelogd worden met systeem-van-klant.

Ik ben van plan om de DAC output van m'n CPU met een rail-to-rail opamp op te schalen van de 0-3.3V naar de 0-10V range.

Nu bedacht ik me: Als ik een weerstandje in de output leiding zet, dan kunnen ze meer "shit" uithalen met de output voordat er dingen kapot gaan. Wat zou een acceptabele uitgangsimpedantie zijn voor industriele 0-10V inputs?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Toeternietoe

Dubbelgeïsoleerd

Dan zoek je een datablad van de desbetreffende PLC op, en je weet de ingangsimpedantie van de analoge ingang.
4-20mA is een meer toegepast signaal. Robuust, veel minder storingsgevoelig.

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Denk je dat ik weet welke PLC de klant-van-mijn-klant gaat gebruiken? Denk je dat ik daar achter kom als ik het m'n klant vraag? (Wie hun klant is weet ik niet).

[Bericht gewijzigd door rew op woensdag 24 juni 2020 12:40:45 (11%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Als je de feedback voor je opamp nu voorbij die weerstand pakt, compenseer je de spanningsval daarover, dus de uitgangsimpedantie wordt 0, totdat er zo veel stroom loopt dat je opamp tegen zijn voedingsrail staat.

Je kunt die weerstand dan zo kiezen dat de stroom door de opamp en de dissipatie in die weerstand acceptabel blijven. Je moet dan dus wel met iets meer dan 10V beginnen om een beetje spanningsval te kunnen compenseren.

Siemens specificeert voor de S7-1500 een ingangsimpedantie van 100k.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op woensdag 24 juni 2020 12:50:36 (41%)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
mel

Golden Member

Als je het NIET vraagt, weet je het zeker niet :)Maar zoals Toet zegt, het is gangbaarder om 4-20mA aan te bieden.

[Bericht gewijzigd door mel op woensdag 24 juni 2020 12:42:02 (40%)

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Frederick E. Terman

Honourable Member

Als je de feedback voor je opamp nu voorbij die weerstand pak

Dat is helemaal chic natuurlijk.

Los daarvan; kris-kras Googelend vind ik aan de ene kant uitspraken als 'de ingangsweerstand is enige honderden k', 'ik meet 330 k, kan dat', en 'ligt vaak in de mega-ohms'.
Aan de andere kant 'de bronweerstand [van de bron die de PLC aanstuurt] mag niet hoger dan 10 kohm zijn' en dat soort getallen.

Ik denk dus dat je sowieso zonder enig probleem een kilo-ohmpje in serie mag opnemen.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@FET: Thanks.

Random datasheet (de eerste de beste) die ik vond: http://pdf2.datasheet.su/omron%20automation/cpm1a-20cdr-a-v1.pdf , p9 specificeert 1MOhm.

Ik heb toevallig een 10k weerstandje gecopieerd dus in mijn ontwerp staat nu 10k. Hoewel m'n klant een beetje over nauwkeurigheid en zo loopt te miepen vind ik een 1% afwijking acceptabel. En anders kan ik hem nog verlagen naar die 1k van jou.

(Ik denk sterk dat de klant "goed" en "fout" nog niet uit mekaar gaat kunnen houden en aan de cijfers moet gaan wennen. Dus als die 1% lager liggen dan wat ze met een kleinere weerstand zouden zijn, dan zullen ze het niet merken).

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

In bijlage een schema van jaaaren geleden van een industriële geïsoleerde omzetter.
Let op deze geeft een 0 tot -10V uit, het gaat hier enkel maar om de uitgang .
Het is maar om u een idee te geven.

LDmicro user.
rbeckers

Overleden

Zet over de uitgang ook een TVS diode.

Sine

Moderator

Zo heb je alle verbindingen met het ampje hoogohmig, weerstanden naar smaak aanpassen.

Dat is ongeveer wat ik voorstelde, maar er is wel een potentieel probleem; als je de uitgang capacitief zou belasten, vormt die condensator samen met R2 een low-pass filter, wat een faseverschuiving veroorzaakt, en ervoor kan zorgen dat die opamp gaat staan oscilleren.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
rbeckers

Overleden

Ik zou de voeding veranderen in -5V en +24V.
De lineairiteit van de opamp in de buurt van 0V kan problemen geven.

GJ_

Moderator

Op 24 juni 2020 12:16:50 schreef Toeternietoe: Siemens specificeert voor de S7-1500 een ingangsimpedantie van 100k.

Dat is het meest voorkomende, met enkele uitschieters naar 150k.

[Bericht gewijzigd door GJ_ op woensdag 24 juni 2020 19:56:15 (54%)

0-10 volt is idd makkelijker storingzoeken.

In mijn verleden kwam ik alleen 0-10Volt bij niet kritische ingangen tegen. 4-20mA signalen zijn gewoon robuuster; reden waarom ze idd in de petrochemie bijna zonder uitzondering worden toegepast.
Maar evenzo speelt de mogelijkheid om op een sensorfout te alarmeren mee (signaal < 4 mA). Ik meen wel dat 4-20mA omvormers/sensoren (meestal ook nog eens isolated) vaak wat duurder waren.

Maar als je klant alleen 0-10 volt ingangen heeft wordt ie niet blij als je ineens met 4-20 komt aanlopen. Gewoon vragen zou ik zeggen.
Vraag trouwens gelijk of ze misschien een galvanisch gescheiden signaal willen.

GJ_

Moderator

Op 24 juni 2020 19:52:09 schreef Leo-Bolier:
Maar evenzo speelt de mogelijkheid om op een sensorfout te alarmeren mee (signaal < 4 mA).

Bij spanningssignalen gebruik je daar 2..10V voor. Of het nergens meer gebruikte 1..5V.

Sine

Moderator

Op 24 juni 2020 19:29:30 schreef GJ_:
[...]ik zie veel vaker 0..10V.

Werkelijk? Ik denk dat ik ze met een lampje moet zoeken, alle analoge ingangen zijn eigenlijk 4-20mA.
Ik zie ook amper veldapparatuur die 0-10 doet, al was het maar omdat het gros van de instrumenten loop gevoed wordt.

GJ_

Moderator

Ja, bij jou wel ja. Net wat ik zeg: in de petrochemie is het gros 4..20mA. In de rest van de industrie is 0..10V gangbaarder. In machines zeker, en ook in de aandrijftechniek is 4..20mA ongebruikelijk.

mijn ervaring ook dat 4-20 gebruikelijker is
en ik kom niet eens in de petrochemie

en storingzoeken?
je kunt je miliamperetang tegenwoordig toch zo om een draad heenhangen om 4-20mA signalen te meten? fluke 77x ofzo
zie niet in hoe dat moeilijker is dan spanning meten

Frederick E. Terman

Honourable Member

Even off topic (want geen 0..10V), maar zó leuk:

Op 24 juni 2020 13:18:53 schreef MGP:
In bijlage een schema van jaaaren geleden van een industriële geïsoleerde omzetter.

Wat een geweldig simpele manier om die opto-overdracht te lineariseren! Ik leer hier weer wat nieuws, dank je. Ook de analoge jongens en meisjes waren lang niet gek.
De manier waarop de bovenste opto stroom 'afsnoept' van de diode van de onderste is erg leuk gevonden.

In de sim: collectorstroom tegen ingangsstroom, bij Uce tussen 4 en 24 V. Klik= groter.
Bovenste grafieken: bovenste schema, geen compensatie.
Onderste grafieken: onderste schema, compensatie door tweede opto. Praktisch lineaalrecht! Geweldig.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
GJ_

Moderator

Op 24 juni 2020 20:00:27 schreef DK:
je kunt je multimeter tegenwoordig toch zo om een draad heenhangen om 4-20mA signalen te meten? zie niet in hoe dat moeilijker is dan spanning meten

Een gemiddelde storingsmonteur heeft geen milliamperetang bij zich.

Doet er verder ook niet echt toe. Rew is bezig met een spanningssignaal en niet met een stroomsignaal.

Op 24 juni 2020 15:23:47 schreef rbeckers:
Ik zou de voeding veranderen in -5V en +24V.
De lineairiteit van de opamp in de buurt van 0V kan problemen geven.

De "-5 maken" is tricky. Ik heb de klant 1-9V beloofd als "lineair gebied". Niet dat er daarbuiten niets is, maar geen garanties over lineairiteit.

Op 24 juni 2020 15:03:41 schreef SparkyGSX:
Dat is ongeveer wat ik voorstelde, maar er is wel een potentieel probleem; als je de uitgang capacitief zou belasten, vormt die condensator samen met R2 een low-pass filter, wat een faseverschuiving veroorzaakt, en ervoor kan zorgen dat die opamp gaat staan oscilleren.

Oei. Je hebt gelijk. Dat oscileren, dat wil ik niet....

Ik maak een tweede footprint voor de feedback weerstand zodat ik op "assembly time" kan kiezen welke configuratie ik bestuk.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Sine

Moderator

Op 24 juni 2020 20:07:47 schreef GJ_:
[...]Een gemiddelde storingsmonteur heeft geen milliamperetang bij zich.

Inderdaad, die heeft een HART communicator.

Bij ons is het ook allemaal 4 tot 20mA.
We hebben nog een enkele 0 tot 10 volt maar bij de eerste beste mogelijkheid worden die ook vervangen.

Bij ons is overigens in de voedingsmiddelen sector.
Weinig met de petro te maken.
Behalve dan dat we 2000m3 gas per uur verstoken. :-)

mijn werk is zo geheim dat zelfs ik niet weet waar ik mee bezig ben....
High met Henk

Special Member

Aan boord kom je ze door elkaar tegen. Bijv het throttle signaal is vaak gewoon een spanning.. van de brug naar beneden.

Heb door aardfouten al gehad dat als de mf of HF ging zenden de motoren (beiden) stationair gingen draaien. Of na paar fouten opgelost gingen ze 200 toeren meer draaien..

Dat gezeik heb je niet met 4 tot 20 mA...

Nog mooier is een bus (CAN of rs485 deviaat als profibus o.i.d) CAN kom ik nog wel tegen.. profibus bijna niet.. (tja nmea bus) eth is wel in opkomst

[Bericht gewijzigd door High met Henk op woensdag 24 juni 2020 21:25:29 (25%)

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???